一種攜帶型短路接地線電動(dòng)線夾研制實(shí)踐

（深圳供電局有限公司變電管理二所，廣東 深圳 518055）

現(xiàn)階段變電站導(dǎo)線、母線排等接地點(diǎn)的攜帶型短路接地線裝設(shè)是通過旋轉(zhuǎn)傳統(tǒng)線夾的方式進(jìn)行操作的，每相操作需要旋轉(zhuǎn)15～30圈不等，值班員戴上絕緣手套操作難度較大，經(jīng)常要在每項(xiàng)操作中途都要停頓一下再操作，每相操作約需要轉(zhuǎn)動(dòng)操作桿3分鐘，操作多組接地線后手臂會(huì)發(fā)酸、乏力，甚至手會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象，給后續(xù)操作帶來(lái)不安全因素。現(xiàn)階段使用的傳統(tǒng)線夾在使用時(shí)存在如下缺點(diǎn)：（1）線夾需要手動(dòng)操作；（2）裝設(shè)線夾操作時(shí)間長(zhǎng)，耗力費(fèi)時(shí)；（3）拆除線夾需要和接地操作桿對(duì)接，拆除也較費(fèi)力。

針對(duì)上述缺點(diǎn)，研制一種遙控電動(dòng)線夾，并實(shí)現(xiàn)如下功能：（1）線夾全電驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線遙控操作；（2）線夾可兼容各種規(guī)格的絕緣操作桿；（3）設(shè)計(jì)的高導(dǎo)電鉗口，可夾持不同規(guī)格的導(dǎo)線、母線排；（4）線夾可調(diào)整方向，可以實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)、夾持功能，方便各種高難度接線；（5）線夾堅(jiān)固輕巧，采用低慣量直流伺服電機(jī)。

1 新型電動(dòng)線夾的預(yù)期目標(biāo)

在線夾中安裝低慣量直流伺服電機(jī)和可充電鋰電池組；傳動(dòng)部分靈活可靠、不卡澀；電動(dòng)旋轉(zhuǎn)角度適用不同角度走向的導(dǎo)線、母線排的夾持；電機(jī)控制回路可實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止控制功能；在一般操作上需裝拆1～2組接地線，使用新型電動(dòng)線夾就可以節(jié)省8～16分鐘；而在大型操作上，需裝設(shè)3～7組地線，可以節(jié)省24～56分鐘。

2 設(shè)計(jì)新型電動(dòng)線夾

（1）提出方案。

方案一：電動(dòng)線夾。鑒于現(xiàn)有傳統(tǒng)線夾的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種針對(duì)于導(dǎo)線、母線排的電動(dòng)線夾，利用電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)螺桿帶動(dòng)可活動(dòng)鉗口進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)，通過傳動(dòng)軸、夾持機(jī)構(gòu)，夾住導(dǎo)線、母線排，并可通過旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)軸調(diào)整線夾的朝向，線夾整體可以旋轉(zhuǎn)用于不同的掛接角度和方位。線夾通過連接抱箍可兼容各種規(guī)格的絕緣桿，操作簡(jiǎn)單。

方案二：設(shè)計(jì)一種采用雙動(dòng)式的動(dòng)線夾結(jié)構(gòu)，操作方式仍采用旋轉(zhuǎn)的方式，當(dāng)鉗頭夾緊到位時(shí)，通過調(diào)整動(dòng)鉗頭與水平面的夾角，實(shí)現(xiàn)待接地的導(dǎo)線、母線排導(dǎo)體底面和兩側(cè)面的全面接觸與夾緊。

方案三：繼續(xù)使用現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)方式的傳統(tǒng)線夾。將三個(gè)方案進(jìn)行對(duì)比分析，選出最優(yōu)方案，見表1。

表1 線夾改進(jìn)方案對(duì)比分析表

（2）對(duì)選定方案進(jìn)行分析。對(duì)不同方案的線夾進(jìn)行分析、討論，本著以操作簡(jiǎn)單、省時(shí)省力的原則，對(duì)新型電動(dòng)線夾改進(jìn)方案進(jìn)行確定，見表2。

表2 電動(dòng)線夾改進(jìn)確定方案的功能和特點(diǎn)分析表

（3）材料選擇。采用三維設(shè)計(jì)輕型鋁合金殼體，實(shí)現(xiàn)功能部件和結(jié)構(gòu)部件的融合，在滿足接地操作機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)，縮小線夾殼體尺寸，保證絕緣操作桿的絕緣水平不下降。線夾鋁合金殼體采用CNC加工的方式，便于線夾的大規(guī)模制造。

（4）新型電動(dòng)線夾設(shè)計(jì)效果圖（圖1所示）：其中主要部件包括：①連接抱箍：連接絕緣操作桿，可以和直徑30～40mm的絕緣操作桿適配連接；②旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)軸：線夾鉗頭可以360度擺動(dòng)，以適用于各種角度的夾持；③充電插孔：內(nèi)置鋰離子電池組，通過適配器進(jìn)行充電；④開關(guān)：控制線夾電路通電與斷電；⑤開關(guān)指示燈：開機(jī)狀態(tài)下指示燈亮起；⑥傳動(dòng)軸：夾持機(jī)構(gòu)控制部件；⑦接線柱：用于連接臨時(shí)接地線；⑧夾持機(jī)構(gòu)：夾持導(dǎo)線、母線排等待接地點(diǎn)。

圖1 電動(dòng)線夾的設(shè)計(jì)效果圖

3 新型電動(dòng)線夾的測(cè)試和試用

3．1 測(cè)試

（1）測(cè)試方案：測(cè)試地點(diǎn)：變電站110kV備用間隔一次設(shè)備導(dǎo)線。測(cè)試計(jì)劃：通過裝設(shè)、拆除5組傳統(tǒng)的成套攜帶型短路接地線和新型的電動(dòng)線夾型成套攜帶型短路接地線，進(jìn)行時(shí)間和效率的對(duì)比分析。

（2）新型電動(dòng)線夾使用測(cè)試。電動(dòng)線夾裝設(shè)和拆除過程簡(jiǎn)單、省時(shí)省力，可將每組成套攜帶型短路接地線裝拆操作時(shí)間平均縮短約8分鐘，改進(jìn)后電動(dòng)線夾操作簡(jiǎn)便快捷，不費(fèi)力，平均每組成套攜帶型短路接地線裝拆操作時(shí)間由20分鐘縮短到12分鐘，測(cè)試情況見表3。

表3 新型電動(dòng)線夾測(cè)試情況表

3．2 試用

2019年7～9月，在10個(gè)工作現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用新型的成套攜帶型短路接地線過程中，平均每組配置了電動(dòng)線夾的成套攜帶型短路接地線裝拆操作需要12分鐘，比操作傳統(tǒng)線夾縮短了8分鐘，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

3．3 新型電動(dòng)線夾的創(chuàng)新點(diǎn)

（1）線夾由手動(dòng)旋轉(zhuǎn)方式改為電動(dòng)方式，并采用無(wú)線遙控方式。

（2）線夾可調(diào)整方向，可以實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)、夾持，方便各種高難度接線。

（3）線夾采用航空鋁材CNC切削成型，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，耐腐蝕。

（4）特殊設(shè)計(jì)的高導(dǎo)電鉗口，可夾持不同規(guī)格的導(dǎo)線、接線掌。

4 結(jié)語(yǔ)

新型電動(dòng)線夾堅(jiān)固輕巧，裝設(shè)和拆除過程簡(jiǎn)單、省時(shí)省力，平均每組配置了電動(dòng)線夾的成套攜帶型短路接地線裝拆操作需要12分鐘，比操作傳統(tǒng)線夾縮短了8分鐘，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。